原位合成納米碳化鎢複合粉末

碳化鎢是硬質合金和金屬陶瓷的重要組成部分，具有高硬度、高耐磨性和優良的斷裂韌性，被譽為“工業的牙齒”，在鑽井工具、切削工具、精密模具、礦山工具、列印針頭、軍工穿甲彈等領域得到了廣泛應用。

研究表明提高碳化鎢硬質合金性能的有效途徑是減小合金。隨著納米技術的發展，納米碳化鎢硬質合金是眾多材料研究工作者正在竭力追求的兼具高韌性和高硬度的“雙高”材料，其技術關鍵是原料粉末的製備及合金的燒結。

制取納米碳化鎢硬質合金所用的碳化鎢粉粒度比一般的碳化鎢粉要難得多，因為這種碳化鎢粉末活性高，在燒結過程中極易長大。因此，製備納米碳化鎢粉和控制燒結過程中的晶粒長大是生產超細硬質合金的關鍵技術。目前在超細硬質合金的開發與研究中，添加晶粒生長抑制劑可有效控制碳化鎢晶粒的長大，通常加入的晶粒生長抑制元素為釩和鉻。

製備納米碳化鎢複合粉末的方法，主要有噴霧乾燥流化床技術法、化學—氣相碳化法、機械合金化法。這些方法存在的共同問題是：製備的碳化鎢複合粉中都含有鈷，多採用氣相碳化，使得成本高，而且製備過程複雜，難以控制，不適宜工業化生產的應用。

基於對工藝的探索和研究，有學者提出一種採用原位合成法製備納米碳化鎢複合粉末的方法，其實施方案是：

將配比為82％的粉狀正鎢酸銨、18％的活性炭、0.6％的粉狀醋酸釩和0.4％的粉狀醋酸鉻，共160g，溶於1000ml蒸餾水(70～100℃)中，攪拌後得到混合均勻的溶液，將溶液置於乾燥箱中，100～300℃條件下加熱1～2h，50～100℃條件下乾燥1～5h，最後得到前驅體粉末。將前驅體粉末置於高溫反應爐中，在真空條件下，於1000～1200℃、30～60min條件下，制得平均粒徑＜100nm、粒度分佈均勻的納米WC-V₈C_7-Cr₃C₂粉末。

以原位合成新工藝製備出含有碳化釩或碳化鉻晶粒生長抑制劑的碳化鎢複合粉末。由於沒有了粘結相鈷，從而大幅降低了生產成本，而且，生產過程可一次碳化完成，工藝簡單，操作方便，所生成的碳化鎢粉末成品其粉末粒徑＜100nm，粒徑分佈範圍較窄，粒度均勻、且雜質含量少，完全可以滿足碳化鎢粉末在超細硬質合金領域的應用。

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